以下、本発明の一実施の形態について図に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施の形態の道路通信システムの実装例を示す図である。この図の例では、例えば、高速道路等としての道路1を走行する複数の車両5のそれぞれには、後述する移動体装置10その他が搭載されており、当該移動体装置10と路側装置40との間で障害物2に関する情報が授受される。また、移動体装置10にはGPS(Global Positioning System)が実装されており、複数のGPS衛星130から受信された信号に基づいて、地上における自車両の位置(緯度および経度)を検出し、当該情報についても障害物2に関する情報として路側装置40に供給する。なお、本実施の形態では、所定の移動体装置10において検出された障害物に関する情報が、路側装置40を介して中央管理装置50に送信されてそこで判定された後、他の移動体装置10に対して障害物に対する警告情報として呈示される。ここで、本明細書中において「所定の車両」とは、説明の対象となっている1台または複数台の車両をいい、また、「他の車両」とは、説明の対象となっている車両以外の1台または複数台の車両をいう。
路側装置40は、アンテナ41とともに道路1の路側帯等に一定の間隔で複数配置されており、車両5に搭載された移動体装置10との間で情報をDSRC(Dedicated Short Range Communication)によって授受する。ここで、DSRCとは、専用狭域通信と呼ばれ、数メートルから数百メートルの範囲で1対1の双方向通信を可能とする通信方式であり、例えば、ETC(Electronic Toll Collection System)等に用いられている通信方式である。
路側装置40は、情報管理センタ100に設置されている中央管理装置50(詳細は後述する)によって管理されており、移動体装置10から送信された情報は路側装置40を経由して中央管理装置50に集められる。また、中央管理装置50に集められた情報は、警察110および道路公団120等に配置されている関係機関側装置60(詳細は後述する)に通知される。そして、これらの関係機関によって情報の確認がなされた場合には、中央管理装置50は、障害物2に関するより詳細な情報を、路側装置40を経由して移動体装置10に通知する。
警察110および道路公団120には、前述した関係機関側装置60が配置されており、情報管理センタ100から通知された情報が、担当者に対して呈示される。また、担当者によって障害物2に関する詳細な情報が得られた場合には、情報管理センタ100に対して通知される。
なお、以上の例では、関係機関としては警察110と道路公団120を例に挙げたが、これ以外の関係機関として、例えば、道路交通情報センタ等を関連会社として情報を通知するようにしてもよい。
図2は、本発明の実施の形態に係る道路通信システムの構成例を示す図である。この図に示すように、道路通信システムは、道路1を走行する車両5に搭載された移動体装置10、アンテナ11,12、表示装置20、および、カメラ30と、路側帯等に一定間隔で配置された路側装置40およびアンテナ41と、情報管理センタ100に配置された中央管理装置50と、関係機関に配置された関係機関側装置60と、中央管理装置50および関係機関側装置60の間で情報を授受するネットワーク61と、を有している。なお、この例では、路側装置40は2台とされ、また、車両5は1台だけ表示されているが、これらは多数存在しており、路側装置40の通信エリア内に車両5が進入した場合には、当該路側装置40と当該車両5が有する移動体装置10との間で1対1の通信が確立され、情報の授受が可能になる。
ここで、移動体装置10は、例えば、DSRC機能を内蔵したナビゲーション装置またはDSRC機能を有する装置に接続可能とされたナビゲーション装置によって構成される。移動体装置10は、カメラ30によって撮像された画像を解析し、道路1上に存在する障害物2を検出する。障害物2が検出された場合には、アンテナ12によって受信されたGPS衛星130からの信号に基づいて検出された位置情報とともに、内部の記憶部10cに記憶する。そして、路側装置40から要求がなされた場合には、記憶部10cから読み出してアンテナ11を介してDSRCにより路側装置40に通知する。また、他の車両5によって検出された障害物2に関する情報が路側装置40から送信された場合には、表示装置20に注意を喚起する映像を表示するか、または、注意を喚起する音声を図示せぬスピーカから発生して運転者に注意を促す。あるいは、これらの双方により注意を喚起してもよい。なお、注意を喚起するための方法としては、映像および音声に限定されず、五感の少なくともひとつを刺激するものであればよい。また、刺激量としては、運転を阻害することなく、運転者に注意を促すことができる程度であればよい。
路側装置40は、前述のように、路側帯等に一定の間隔で配置され、移動体装置10が搭載された車両5が通信エリア内に入った場合には、アンテナ41を介して、移動体装置10との間で情報を授受する。
中央管理装置50は、情報管理センタ100に配置され、路側装置40を介して移動体装置10から受信した情報を受信して格納するとともに、関係機関側装置60に対して通知する。そして、障害物2に対する詳細な情報がこれらの関係機関から送られてきた場合には、路側装置40を介して移動体装置10に通知する。
関係機関側装置60は、警察110および道路公団120にそれぞれ配置され、中央管理装置50から供給された情報を、例えば、表示装置に表示して担当者に通知するとともに、担当者によってより詳細な情報がもたらされた場合には、中央管理装置50に通知する。
なお、図2の例では、路側装置40および関係機関側装置60については、それぞれ2つずつとしたが、路側装置40は、例えば、数十m間隔で路側帯等に配置される。また、関係機関側装置60は、関係する機関の数に応じて配置される。
図3は、図2に示す移動体装置10の詳細な構成例を示す図である。この図に示すように、移動体装置10は、DSRC制御部10a、GPS通信制御部10b、記憶部10c、制御部10d、画像取り込み部10f、画像解析処理部10g、および、相対速度算出処理部10hを有している。なお、これらの機能は、記憶部10cに記憶されているプログラム10c1が読み出されて実行された場合に、移動体装置10のハードウエア資源と、プログラム10c1としてのソフトウエア資源とが協働することにより実現される。
ここで、DSRC制御部10aは、アンテナ11を介して路側装置40との間で情報を授受する際の処理を実行する。GPS通信制御部10bは、GPS衛星130からの信号を受信し、位置情報を抽出する処理を実行する。記憶手段としての記憶部10cは、例えば、ハードディスク装置(HDD(Hard Disk Drive))または半導体記憶装置によって構成され、プログラム10c1およびデータ10c2を記憶している。なお、プログラム10c1は、装置の各部を制御するためのプログラムである。データ10c2は、障害物2に関する情報または制御部10dが装置の各部を制御する際に必要となるデータである。
判定手段の一部としての制御部10dは、装置の各部を制御するとともに、各種演算処理を実行する中央処理装置である。画像取り込み部10fは、カメラ30によって撮像された画像データを取り込む処理を実行する。解析手段としての画像解析処理部10gは、画像取り込み部10fによって取り込まれた画像データを解析し、道路上に存在する物体を検出する。判定手段の一部としての相対速度算出処理部10hは、画像解析処理部10gによって検出された物体の相対速度を算出する。なお、制御部10dは、相対速度算出処理部10hによって算出された速度を参照し、画像解析処理部10gによって検出された物体が障害物に該当するか否かを判定する。
表示装置20は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)等によって構成され、制御部10dから供給された情報(文字情報および画像情報)を表示する。撮像手段としてのカメラ30は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)撮像素子およびレンズ等によって構成される。カメラ30は、ダッシュボード上に進行方向に向けて配置され、道路を含む進行方向の画像を所定の間隔で撮像し、画像データとして出力する。なお、当該カメラ30は、交通事故の発生時の状況を記憶し、事故処理の際の証拠物件とする目的で取り付けられたものを流用することができる。
なお、移動体装置10は、ナビゲーション装置であるので、プログラム10c1に記憶されているナビゲーション用のプログラムを実行し、データ10c2に記憶されている地図データを参照することにより、目的地までの経路を探索し、探索結果に基づいて経路案内をすることができる。
図4は、図2に示す路側装置40の詳細な構成例を示す図である。この図に示すように、路側装置40は、アンテナ41、DSRC制御部40a、記憶部40b、制御部40c、および、中央管理装置通信部40dを有している。
ここで、取得手段としてのDSRC制御部40aは、アンテナ41を介して、移動体装置10との間で、DSRCによって情報を授受する。記憶部40bは、例えば、ハードディスク装置または半導体記憶装置によって構成され、プログラム40b1およびデータ40b2を記憶している。ここで、プログラム40b1は、移動体装置10を搭載した車両5が通信エリア内に入った場合には、移動体装置10から障害物に関する情報を取得する処理を行うプログラムその他が格納されている。データ40b2は、例えば、移動体装置10から取得された情報である。
制御部40cは、プログラム40b1およびデータ40b2に基づいて、装置の各部を制御するとともに、各種の演算処理を実行する。
送信手段としての中央管理装置通信部40dは、中央管理装置50との間で情報を授受する際に、例えば、情報を所定のサイズにパケット化したり、アンパケット化したりする処理を実行する。
図5は、図2に示す中央管理装置50の詳細な構成例を示す図である。この図に示すように、中央管理装置50は、ネットワーク管理部50a、記憶部50b、制御部50c、路側装置通信部50d、入力装置50e、および、表示装置50fを有している。なお、中央管理装置50は、例えば、サーバコンピュータ等によって構成されている。
ここで、呈示手段としてのネットワーク管理部50aは、関係機関側装置60との間でネットワーク61を介して情報を授受する際に、情報をパケット化またはアンパケット化する。記憶部50bは、例えば、ハードディスク装置または半導体記憶装置によって構成され、プログラム50b1およびデータ50b2を記憶している。プログラム50b1は、路側装置40を制御し、移動体装置10から情報を収集して管理する処理を実行したり、収集された情報を関係機関側装置60に通知して確認を促す処理を実行したり、確認の結果得られた詳細な情報を移動体装置10に再度配信する処理を実行するプログラムその他を有している。データ50b2は、移動体装置10から受信した情報、路側装置40のそれぞれの配置場所を示す情報その他を有している。
制御部50cは、記憶部50bに記憶されているプログラム50b1およびデータ50b2に基づいて、装置の各部を制御するとともに、各種演算処理を実行する。受信手段および呈示手段としての路側装置通信部50dは、路側装置40との間で情報を授受する際に、情報をパケット化またはアンパケット化する処理を実行する。
入力装置50eは、例えば、マウスおよび/またはキーボード等によって構成され、操作者の操作に応じた情報を生成して出力する。呈示手段としての表示装置50fは、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)モニタまたはLCDによって構成され、制御部50cから出力された情報を表示する。
図6は、図2に示す関係機関側装置60の構成例を示す図である。この図に示すように、関係機関側装置60は、記憶部60a、制御部60b、ネットワーク管理部60c、入力装置60d、および、表示装置60eを有している。なお、関係機関側装置60は、例えば、パーソナルコンピュータ等によって構成されている。
ここで、記憶部60aは、ハードディスク装置または半導体記憶装置によって構成され、プログラム60a1およびデータ60a2を有している。プログラム60a1は、中央管理装置50から配信された情報を表示装置60eに表示させるとともに、当該情報に関連する情報が入力装置60dから入力された場合には、当該情報を中央管理装置50に送信する処理その他を実行するプログラムである。データ60a2は、中央管理装置50から送信されてきた情報または入力装置60dから入力された情報その他である。
制御部60bは、記憶部60aに記憶されているプログラム60a1に基づいて、装置の各部を制御するとともに、中央管理装置50との間で情報の授受その他を実行する。ネットワーク管理部60cは、中央管理装置50との間でネットワーク61を介して情報を授受する際に、情報をパケット化またはアンパケット化する処理を実行する。なお、ネットワーク61は、例えば、インターネットまたは専用回線等によって構成される。
つぎに、以上の実施の形態の動作について説明する。
図7は、図3に示す移動体装置10において実行される処理の流れを説明するフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、車両5のそれぞれにおいて実行されており、この処理に基づいて所定の車両5によって検出された障害物に関する情報が他の車両5に供給される。このフローチャートが開始されると、以下のステップが実行される。
ステップS10:移動体装置10の画像取り込み部10fは、カメラ30によって撮像された画像を取得する。なお、カメラ30から供給される画像信号は、アナログ信号であるので、画像取り込み部10fは、これをA/D変換してディジタルの画像データに変換して取り込む。
図8は、このとき、カメラ30から取り込まれる画像データの一例である。この例では、画像データ150の中央付近には、道路151が存在し、道路151の中央にはセンターライン152aが存在している。センターライン152aの左右には走行車線151aがそれぞれ存在し、その外側には路肩ライン152bによって境界が示された路肩151bがそれぞれ存在している。道路151の両脇には縁石153が存在している。また、左側の走行車線151aには障害物154と先行車両155が存在している。縁石153の外側には植栽156がそれぞれ存在している。なお、道路151には、走行車線151aおよび路肩151bが含まれる。
ステップS11:画像解析処理部10gは、画像取り込み部10fから供給された画像データを解析し、道路領域を認識する。具体的には、画像解析処理部10gは、図8に示す画像の下端の中央部(図中矢印で示す部分)から画像の左右方向に画素データを抽出し、画素データの値が急激に変化する部分を道路の境界部分と判定する。図8の例では、縁石153部分において画素データの値が急減に変化するので、縁石153と道路151との境界部分が道路の境界として判定される。なお、センターライン152aおよび路肩ライン152bにおいても画素データの値が急激に変化するが、変化が所定の長さ(センターライン152aおよび路肩ライン152bの幅に対応する長さ)以上続かない場合には、境界ではないと判断することにより、センターライン152aおよび路肩ライン152bの存在を無視することができる。そして、画像データの下端部分における道路境界が認識されると、当該境界を画像データの上方向に辿ることにより、画像データに含まれている道路の境界を特定できる。そして、このようにして特定した道路の境界の内部を道路領域と認識することができるので、画像解析処理部10gは、認識された道路領域を画像データから切り出す。ここで、道路領域には路肩151bも含まれる。路肩151bまたはその一部には事故車両または故障車両が停車されたり、あるいは当該部分をこれらの車両が徐行したりする場合が想定され、これらの車両についても障害物として検出するためである。また、縁石153についても道路境界に含めるために、植栽156との境界を道路領域としてもよい。すなわち、事故車両またはそれ以外のものが存在した場合に、車両の通行を妨害する可能性がある領域については道路領域と判断されるようにすればよい。
図9は、以上の処理により、画像データ150から切り出されて新たに生成された画像データ160である。この例では、図8に示す画像データ150から道路151の領域画像(走行車線151aおよび路肩151bに対応する画像)のみが抽出されており、それ以外の領域についてはブランク(例えば、空白)とされている。
ステップS12:画像解析処理部10gは、ステップS11において認識された道路領域内に存在する物体を認識する処理を実行する。具体的には、画像解析処理部10gは、まず、図9に示す画像データに対して、所定の閾値を適用して2値化画像データに変換する。つぎに、画像解析処理部10gは、得られた2値化画像データからノイズを除去するために、1回または複数回、収縮・拡散処理(または図形融合処理)を実行する。つづいて、画像解析処理部10gは、画像データの輪郭を抽出する処理を実行する。具体的には、画像解析処理部10gは、画像データ中で明るさに急激な変化のある部分を検出するため、例えば、あるピクセルとその周囲8つののピクセル(8近傍)の明るさの値と「微分オペレータ」と呼ばれる係数を用いて変化の方向と強さを求める。そして、画像解析処理部10gは、境界線を辿るようにして輪郭線を抽出する輪郭追跡処理を実行し、物体の輪郭線を抽出する。
図10は、ステップS12の処理によって得られた画像データの一例である。この例では、画像データ170の道路領域内には、障害物154の輪郭線と、先行車両155の輪郭線とが含まれている。また、センターライン152aおよび路肩ライン152bについても輪郭線が含まれている。なお、センターライン152aおよび路肩ライン152bについては、障害物ではないので、例えば、画像データの中央付近および左右付近に存在する矩形形状を有する輪郭線については、センターラインまたは路肩ラインであるとして除去する処理を実行する。このようにして得られた輪郭線を含む画像データは、撮像された時間を含む情報を付与されて、記憶部10cのデータ10c2に格納される。記憶部10cのデータ10c2には、このような画像データが複数格納される。
ステップS13:画像解析処理部10gは、ステップS12の処理において得られた画像データに対象となる物体が含まれているか否かを判定する。すなわち、画像解析処理部10gは、道路領域内に、輪郭線で囲繞された領域が存在するか否かを判定し、存在する場合には物体が存在するとしてステップS14に進み、それ以外の場合には処理を終了する。図10の例では、輪郭線で囲繞された領域としては、障害物154および先行車両155が存在するので、ステップS13ではYESと判定されてステップS14に進む。
ステップS14:制御部10dは、自車速度vaを取得する。具体的には、制御部10dは、図示せぬ車速センサから供給される車速パルス信号(車速に応じたパルス密度となる信号)を取得し、所定の演算をすることで、自車速度vaを得る。
ステップS15:制御部10dは、GPS通信制御部10bからGPS情報を取得する。これにより、自車の地上での位置(緯度および経度)を知ることができる。
ステップS16:相対速度算出処理部10hは、ステップS12で認識された物体のうちのひとつについて相対速度を算出する。具体的には、相対速度算出処理部10hは、今回得られた画像データに含まれている所定の物体と、直前に得られて記憶部10cに格納されている画像データに含まれている対応する物体とを特定する。なお、物体同士が対応しているか否かについては、時間的に先の画像データに含まれている物体の輪郭を所定の倍率で拡大し、時間的に後の画像データに含まれる物体の輪郭と相関関係を調べることにより、対応しているか否かを判断することができる。例えば、図10の例では、時間的に先後する画像データにおいて、障害物154および先行車両155がそれぞれ対応すると判定される。
つぎに、相対速度算出処理部10hは、対象となる物体の重心を求める。具体的には輪郭に含まれる画素の位置の平均を求めることにより重心を得る。例えば、図11のように、障害物154および先行車両155について黒丸で示す重心を得る。なお、このような重心については時間的に先後する2枚の画像データのそれぞれについて重心を求める。
つづいて、相対速度算出処理部10hは、時間的に先後する2枚の画像データに含まれる対応する物体の重心の画像データ上における移動距離dを求め、これに基づいて実際の移動距離Dを算出する。なお、画像データ上における移動距離dと、実際の移動距離Dとの関係は、予め実測等を行うことにより対応関係を求めておき、これらの対応関係を示すテーブルによって、実際の移動距離を求めることができる。例えば、図11の例では、先行車両155については、自車と同じ速度で移動しているので、重心の移動は略無いが、障害物154については道路上に停止した状態であるので、時間的に先後する画像データ上において距離dだけ移動している。この画像データ上における移動距離d(例えば、10画素分の距離)に基づいて、前述するテーブルを参照することにより実際の移動距離D(例えば、3m)を得る。
つづいて、時間的に先後する画像データのそれぞれに付与されている撮像時間を示す情報の差分を求め、画像データ間の経過時間tを求める。そして、求められた物体の実際の移動距離Dと、当該経過時間tとに基づいて、物体の相対速度vrを求める。例えば、図11の例では、先行車両155は、自車と同じ速度で走行しているので、重心の移動は略無いため、相対速度vrは“0”となる。一方、障害物154については、道路上に停止している状態であるので、自車の速度vaに応じた重心の移動が生じ、その結果として相対速度としてvrが得られる。
ステップS17:制御部10dは、ステップS16で算出した物体の相対速度vrと、ステップS14で取得した自車の速度vaとが略等しいか否かを判定する。例えば、自車速度vaと物体の相対速度の差がプラスマイナス5km/h程度である場合には、略等しいと判定してステップS18に進み、それ以外の場合にはステップS19に進む。図11の例では、障害物154については相対速度vrと、自車速度vaとは略等しくなるので、ステップS18に進む。また、先行車両155については、相対速度vrは略“0”となるので、等しくないと判定されてステップS19に進む。
ステップS18:制御部10dは、処理の対象となっている物体が障害物であると判定し、ステップS15において取得したGPS情報と、ステップS10において取得された画像データとを関連付けして、記憶部10cのデータ10c2に蓄積する。なお、これらの情報の他に、例えば、検出した時刻を示す情報や、車両の走行車線を示す情報(例えば、上り方向または下り方向を示す情報)を併せて蓄積するようにしてもよい。図11の例では、障害物154に関する情報が位置の情報その他とともに蓄積される。
ステップS19:制御部10dは、画像データの道路領域に含まれている全ての物体に対するチェックが終了したか否かを判定し、終了した場合にはステップS20に進み、それ以外の場合にはステップS16に戻って同様の処理を繰り返す。
ステップS20:制御部10dは、記憶部10cに障害物に関する蓄積情報が存在するか否かを判定し、存在する場合にはステップS21に進み、それ以外の場合には処理を終了する。図11の例では、障害物154に関する情報が記憶部10cに蓄積されているので、ステップS21に進む。
ステップS21:制御部10dは、DSRC制御部10aに制御信号を供給し、所定の路側装置40の通信エリア内に進入したか否かを判定する。そして、所定の路側装置40の通信エリア内に進入したと判定した場合にはステップS22に進み、それ以外の場合には同様の処理を繰り返す。具体的には、路側装置40は、所定の大きさの通信エリア(例えば、半径数十メートルのエリア)をそれぞれが有しており、当該範囲内に車両5が進入した場合には、DSRC制御部40aとDSRC制御部10aとの間でDSRCに基づく通信を確立する処理が実行され、通信の確立に成功した場合には通信エリア内に進入したと判定される。
ステップS22:制御部10dは、例えば、路側装置40からの要求に応じて、DSRC制御部10aを介して、記憶部10cに蓄積されている障害物に関する情報を、路側装置40に通知する。すなわち、制御部10dから供給された障害物に関する情報は、DSRC制御部10aによって電波としてアンテナ11を介して送出される。このように送出された電波は、通信の確立に成功した路側装置40のアンテナ41によって捕捉され、DSRC制御部40aによって対応する電気信号に変換され、制御部40cに供給される。制御部40cは、得られた情報を記憶部40bのデータ40b2に一旦格納した後、中央管理装置通信部40dを介して中央管理装置50に送信する。
なお、路側装置40にユニークなIDを付与しておけば、路側装置40が中央管理装置50に障害物に関する情報を通知する際に、当該IDを併せて通知することにより、中央管理装置50は、どの路側装置から情報が供給されたかを知ることができる。
つぎに、以上のようにして路側装置40を介して、移動体装置10から通知された障害物に関する情報に対応して、中央管理装置50において実行される処理について説明する。
図12は、障害物に関する情報を通知された中央管理装置50において実行される処理の一例を説明するフローチャートである。このフローチャートが開始されると、以下のステップが実行される。
ステップS30:制御部50cは、路側装置40から障害物に関する情報(以下、「障害物情報」と称する)の通知があったか否かを判定し、通知があった場合にはステップS31に進み、それ以外の場合には処理を終了する。具体的には、制御部50cは、路側装置通信部50dを介していずれかの路側装置40から障害物情報を受信した場合には、YESと判定してステップS31に進む。
ステップS31:制御部50cは、路側装置通信部50dを介して所定の路側装置40から障害物情報を受信する。
ステップS32:制御部50cは、受信した障害物情報について、障害物である可能性を検討する。具体的には、1つの車両から障害物情報が通知された場合には、誤検出である可能性が高いが、複数の車両から略同じ位置および略同じ時刻に同様の障害物情報が通知された場合には誤検出である可能性は低いので、そのような観点から障害物情報について検討する。
また、障害物情報として、画像データも併せて送信されてきているので、複数の車両から送信されてきた画像データ同士の相関を計算し、障害物として特定された物体の相関性が高い場合には障害物である可能性が高いと判定するようにしてもよい。
さらに、障害物が存在している場合であって、当該障害物が道路の走行車線上に存在している場合には、車両は回避行動を取ることになる。したがって、障害物が検出された直後の車両の進行方向および速度を示す情報(例えば、図示せぬジャイロセンサからの情報および車速パルスに関する情報)を併せて受信し、車両が急激に進行方向を変化させたり、あるいは、急激に減速したりしている場合には、回避行動を取っていると判定し、障害物の存在の可能性が高いと判定することができる。なお、回避行動を取っている場合には、当該障害物に起因して衝突事故が発生する可能性が高いので、複数の車両からの情報を待って判断するのではなく、直ちに障害物であると判定するようにしてもよい。また、そのような場合には、中央管理装置50まで情報を伝送するのではなく、情報を受信した路側装置40およびその近隣の路側装置40から他の車両に対して警告を行うようにしてもよい。
ステップS33:制御部50cは、ステップS32の処理により、障害物情報によって通知された物体が障害物である可能性が高いか否かを判定し、高いと判定した場合にはステップS34に進み、それ以外の場合には処理を終了する。
ステップS34:制御部50cは、障害物情報を送信してきた路側装置40の近隣に存在している路側装置40を、記憶部50bのデータ50b2から検索する。なお、近隣に存在する路側装置40としては、例えば、進行方向手前方向に存在する複数台(例えば、高速道路の場合には1km程度前から警告することが望ましいので、その範囲に入る数)の路側装置を検索する。
ステップS35:制御部50cは、ステップS34において取得された近隣の路側装置40に対して第1段階の異常情報を通知する。具体的には、制御部50cは、路側装置通信部50dに対して、ステップS34において特定された路側装置40に対して、第1段階の異常情報(例えば、障害物が存在する可能性があることを示す情報)を送信するように要求する。これにより、路側装置通信部50dは、指定された路側装置40に対して第1段階の異常情報を送信する。送信を受けた路側装置40では、中央管理装置通信部40dがこれを受信し、制御部40cに供給する。制御部40cは、当該情報を記憶部40bのデータ40b2に一旦格納した後、DSRC制御部40aに供給し、通信エリア内に進入して通信が確立された車両5の移動体装置10に対して送信する。
移動体装置10では、第1段階の異常情報を、DSRC制御部10aによって受信し、制御部10dに供給する。制御部10dは、当該情報を表示装置20に表示させる。この結果、表示装置20には、例えば、「この先、道路に異常があります。注意してください。」のような表示を行うことができる。これにより、所定の車両によって検出された障害物に関する情報が、他の車両に通知されることになる。運転者は障害物の存在をいち早く知ることができる。
なお、中央管理装置50から障害物の位置を示す情報(緯度および経度に関する情報)を併せて送り、移動体装置10において地図情報に、当該位置を示す情報によって特定される地図上の位置に所定のアイコン(例えば、障害物を示すアイコン)を重ねて表示するようにすれば、障害物と自車との位置関係を知ることが可能になる。
なお、これ以外にも、第1段階の異常情報を、VICS(Vehicle Information and Communication System)情報として、FM電波等を介して車両5に送信し、車両5では、FM受信機によって当該情報を受信して表示装置20に表示するようにすることも可能である。
ステップS36:中央管理装置50の制御部50cは、ネットワーク管理部50aおよびネットワーク61を介して、関連機関に設置された関係機関側装置60に対して、異常情報を配信するとともに、当該異常情報について確認するように要請する情報を送信する。
中央管理装置50から送信されたこのような情報は、関係機関側装置60のネットワーク管理部60cを介して受信され、制御部60bに供給される。制御部60bは、当該情報を記憶部60aのデータ60a2に格納するとともに、表示装置60eに表示させる。このような情報の呈示を受けた関係機関の担当者は、例えば、現場に直行するように他の担当者に指示を出す。その結果、現場に直行した他の担当者によって、障害物の存在が確認されることになる。そして、障害物の確認を行った他の担当者からの報告を受けた担当者は、入力装置60dを操作して、当該報告に基づいて障害物に関する更に詳細な情報である確認情報を入力する。入力された確認情報は、ネットワーク管理部60cおよびネットワーク61を介して、中央管理装置50に送信される。
ステップS37:中央管理装置50の制御部50cは、関係機関側装置60から確認情報を受信したか否かを判定し、受信した場合にはステップS38に進み、それ以外の場合には同様の処理を繰り返す。
ステップS38:制御部50cは、ステップS37において受信した確認情報を参照し、異常な状態が継続しているか否かを判定する。すなわち、道路上に障害物が確かに存在しており、また、障害物が存在した状態が継続している場合には、異常であるとしてステップS39に進む。障害物が確認できない場合や、障害物が存在していても走行に支障がない場合(例えば、障害物が微小である場合)や、障害物が存在していたが除去された場合には異常ではないとしてステップS40に進む。
ステップS39:制御部50cは、ステップS34において特定された近隣の路側装置40に対して、第2段階の異常情報を通知する。なお、第2段階の異常情報としては、例えば、「この先、左側の車線に、風によって折れた木の枝が落ちています。他の車両に注意して減速するとともに、右側の車線に移動して下さい。」のような情報とすることができる。なお、このような情報は、異常が解消するまで該当する路側装置40に対して繰り返し送信される。この結果、障害物の直前を走行している他の車両5の移動体装置10に対して第2段階の情報が送信され、表示装置20には当該情報が表示されるので、運転者は障害物の存在を知ることができる。
ステップS40:制御部50cは、関係機関側装置60から異常が解消した旨を示す情報を受信したか否かを判定し、受信した場合にはステップS41に進み、それ以外の場合には同様の処理を繰り返す。具体的には、例えば、前述した他の担当者によって、道路上の障害物が除去され、その旨が担当者に報告された場合は、その担当者が入力装置60dを操作して、異常が解消されたことを示す情報を送信する。当該情報をネットワーク管理部50aを介して受信した制御部50cは、異常が解消したと判定して、ステップS41に進む。
ステップS41:制御部50cは、ステップS34において特定された近隣の路側装置40への第1段階または第2段階の異常情報の通知を終了するとともに、異常が解消したことを示す情報を送信する。なお、異常解消情報としては、例えば、「この先、障害物が存在しておりましたが、除去されました。その影響で、交通の流れが一部滞っておりますので、運転にはご注意下さい。」のような情報とすることができる。このような情報は、近隣を走行する他の車両に通知される。運転者は、異常状態が解消されたことを知ることができる。
以上の実施の形態によれば、現場を走行する車両から自動的に障害物等に関する情報が中央管理装置50に通知され、当該情報を後続の車両に対して通知することが可能になるので、従来のように、電話通報等による場合に比較して、情報のリアルタイム性が向上する。また、電話通報の場合に比較すると、通報する運転者のリスクを減らすことが可能になる。
また、以上の実施の形態では、カメラ30によって異常を検出するようにした。このようなカメラ30は、事故の状況写真を記録するために車両に搭載されるようになってきているので、当該カメラ30を流用することにより、コストをかけずに障害物に関する情報を収集することが可能になる。また、画像処理によって、障害物を検出するようにした。画像処理については、ソフトウエアによって実行することが可能になるので、既存のナビゲーション装置に当該ソフトウエアをインストールするだけで、障害物の検出が可能になる。このため、新たなコストの発生を極力防ぐことができる。また、ナビゲーション装置にはGPS機能が付いていることから、障害物が検出された場合には、当該GPS情報を併せて送ることにより、障害物の存在する位置を詳細に通知することができる。
また、以上の実施の形態では、障害物に関する情報を記憶部10cに一旦格納しておき、路側装置40との通信が可能になった段階で、記憶された情報を送信するようにした。このため、例えば、路側装置40が存在しない場所に障害物が存在していたり、路側装置40の配置間隔が長い場合であったりしても、障害物に関する情報を確実に通知することが可能になる。
また、以上の実施の形態では、車両5から障害物に関する情報が得られた段階で、第1段階の通報を行い、関連機関によって確認がとれた段階で第2段階の情報を通知するようにした。このため、異常が発生した早い段階から第1段階の通報を行うことにより、事故の発生を未然に防ぐことが可能になる。また、異常についての確認がとれた段階で、第2段階の通報を行うことで、運転者に確度が高い情報を通知して、より適切な対応を取らせることが可能になる。
なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。
例えば、以上の実施の形態では、道路上に落下している障害物を主に想定したが、例えば、低速で走行している車両が存在する場合には、当該車両を障害物として通報するようにしてもよい。その場合、図7のステップS17において、自車速度と相対速度との差が例えば50km以下である場合には、低速車両と判定して、通報を行うようにしてもよい。そのような実施の形態によれば、例えば、低速車両の存在を知ることにより、事故の発生を未然に防ぐことができる。なお、低速車両に対しては、中央管理装置50から路側装置40を介して移動体装置10に対して問い合わせ情報を送信し、「走行速度が遅いようです。他の車の迷惑になりますので加速するか、車両に問題がある場合には道路公団に連絡してください。」のような情報を表示装置に表示させることができる。また、渋滞が発生している場合に、他の車両を低速車両と判定してしまうことを防ぐために、自車速度が法定速度よりも所定の速度以上遅い場合には、通報をしないようにすれば、誤検出を防止できる。
また、以上の実施の形態では、後続車両に対しては、警告のみを行うようにしたが、移動体装置10と車両5の図示せぬ制御装置とを連動させることにより、警告のみならず車両5の自動的な制御を行うことも可能となる。例えば、障害物が存在する直前であるにも拘わらず、減速しない場合には、エンジンへの燃料の供給量を制御する制御手段としてのEFIS(Electronic Fuel Injection System)に対して制御信号を送り、エンジンへの燃料の供給量を一時的に減少させることにより、車両5の速度を強制的に減速させ、障害物への衝突を防止するようにしてもよい。また、電子的に制御するのではなく、アクチュエータによってスロットルの開度を調整することにより、車両5の速度を減速させるようにしてもよい。なお、そのような強制的な減速を行う場合、例えば、後続車両が存在する場合には、減速によって車間距離が不十分になって危険を招く虞があるので、後続車両が存在する場合には減速を中止したり、減速の割合を少なくしたりするようにしてもよい。具体的には、後続車両が100m以上離れている場合には、例えば、単位時間(秒)あたり5km/hの割合で減速し、100m未満50m以上である場合には単位時間あたり2.5km/hの割合で減速するといった具合である。なお、後続車両との距離を検出する方法としては、例えば、レーザレーダを利用して後続車両にレーザ光を照射し、反射光が返ってくるまでの時間に応じて距離を測定するようにしたり、カメラによって撮像された画像データに画像処理を施すことによって(例えば、画像データ中の対象車両の大きさを検出することによって)距離を測定するようにしたり、あるいはGPSによって検出された現在位置を車車間通信によって交換し、当該現在位置に基づいて距離を測定するようにしたりしてもよい。
また、以上の実施の形態では、障害物を検出する画像処理としては、例えば、輪郭抽出処理等を用いるようにしたが、これ以外の処理によって検出するようにしてもよいことはいうまでもない。また、道路領域を抽出する処理についても、上述した処理は単なる一例であり、これ以外の方法によって道路領域を抽出するようにしてもよい。例えば、車両5がその時点において走行中の道路の幅を示す情報を、路側装置40から車両5に向けて送信し、受信した移動体装置10において、当該道路幅を示す情報に基づいて道路領域を推定するようにしてもよい。あるいは、推定された領域と、画像データにおける境界とを照合することにより、より確からしい道路領域を確定するようにしてもよい。
また、以上の実施の形態では、カメラ30としては可視光を撮像して画像化するカメラを想定したが、例えば、可視光および/または赤外線を撮像するカメラを使用し、赤外線を含む画像を利用するようにしてもよい。そのような方法によれば、夜間であっても障害物を確実に検出することが可能になる。
また、以上の実施の形態では、物体の相対速度を検出する際には、画像データ上における重心の移動距離を求め、当該移動距離に基づいてテーブルを参照することで、実際の移動距離を求め、この実際の移動距離から速度を求めるようにしたが、画像データの撮像されるタイミングが一定である場合には、画像上の移動距離から直ちに相対速度を求めるようにしてもよい。そのような方法によれば、計算処理を簡易化することができる。
また、画像データ上における重心の移動距離によって速度を求めるのではなく、カメラ30に、例えば、被写体に対して近赤外線を照射する照明部を設け、当該照明部によってある一定の時間間隔で被写体に近赤外光を照射する。そして、その反射光をカメラ30が受光するまでの時間を計測することで距離を求めるTOF(Time of Flight)方式によって物体までの距離を求め、当該距離の変化によって相対速度を求めるようにしてもよい。そのような方法によれば、物体までの距離をより正確に求めることが可能になる。
また、カメラを2台設け、視差が生じるように水平方向に所定の幅(例えば、30cm)だけずらして配置し、これらのカメラから得られる2枚の画像データにおける対象物の位置のずれに基づいて対象物との間の距離を測定する、いわゆるステレオ法を用いて障害物までの距離を測定するようにしてもよい。なお、本実施の形態は、このような場合に限定されるものではない。
さらに、以上の実施の形態では、障害物として、走行車線151aに存在する車両または物体を例に挙げて説明したが、例えば、路肩151bに存在する車両または物体を障害物として処理するようにしてもよい。例えば、路肩151bに事故車両または故障車両が存在する場合には、これを障害物として認識するようにしてもよい。高速道路では、路肩に停車された車両に起因する事故が多く報告されているため、これらの車両についても警告の対象とする方が望ましいためである。また、路肩に存在する落下物については、走行車線を走行する車両への直接の影響がない場合でも、風等の影響で当該落下物が走行車線に移動する可能姓もあるので、事前に注意を促すためである。
5 車両,10 移動体装置,10c 記憶部(記憶手段),10d 制御部(判定手段の一部),10g 画像解析処理部(解析手段),10h 相対速度算出処理部(判定手段の一部),20 表示装置,30 カメラ(撮像手段),40 路側装置,40a DSRC制御部(取得手段),40d 中央管理装置通信部(送信手段),50 中央管理装置,50a ネットワーク管理部(呈示手段),50d 路側装置通信部(受信手段、呈示手段),50f 表示装置(呈示手段),60 中央機関側装置,61 ネットワーク